就连鲨鱼著名的牙齿再生能力，恐怕也无法让它们免受海洋酸化的威胁。研究人员发现，未来酸度上升的海水会导致鲨鱼牙齿腐蚀、开裂和变弱，威胁到它们作为捕猎武器的有效性，这也凸显出海洋生态系统面临的潜在危险。
但新研究发现，重新长牙的能力或许不足以确保牙齿能够承受气候变暖、海洋酸化的世界带来的压力。德国研究人员在不同海洋酸化情景下研究了鲨鱼的牙齿，结果表明，海洋酸化程度越高，鲨鱼的牙齿越脆、越不结实。
该论文主要作者、杜塞尔多夫海因里希·海涅大学的生物学家马克西米利安·鲍姆表示：“尽管鲨鱼牙齿由高度矿化的磷酸盐组成，但在未来海洋酸化的情景下，它们仍然容易受到腐蚀。它们是用来切割肉食而非抵抗海洋酸化的高级武器。我们的研究结果表明，即使是自然界最锋利的武器也可能非常脆弱。”
从牙根到牙冠的损伤
海洋酸化是海洋pH值持续下降、导致海水酸性增强的过程。这主要是由人类活动产生的二氧化碳排放造成的。目前，全球海洋的平均pH值为8.1。到2300年，预计将降至7.3，酸性比现在强近10倍。
在他们的研究中，研究人员利用这两个pH值来考察不同程度酸性海水对黑鳍礁鲨牙齿的影响。潜水员从一个饲养这些鲨鱼的水族馆中收集了600多颗鲨鱼脱落的牙齿。其中16颗完全完整无损的牙齿被用于pH值实验，另外36颗牙齿用于测量实验前后的周长。这些牙齿被分别放置在20升的水箱中培育了八周。“这项研究始于一个学士学位项目，后来发展成为一篇经过同行评审的出版物。这是学生研究潜力的一个很好的例子，”该研究的资深作者、海因里希·海涅大学动物学与有机体互作研究所所长塞巴斯蒂安·弗劳内教授说，“好奇心和主动性可以激发真正的科学发现。”
与在pH 8.1条件下培育的牙齿相比，暴露在更酸性水中的牙齿受损明显更严重。“我们观察到了可见的表面损伤，如裂缝和孔洞，牙根腐蚀加剧以及结构退化，”弗劳内说。在较高pH值条件下，牙齿的周长也更大。然而，牙齿并未真正生长，而是表面结构变得更加不规则，导致在二维图像上显得更大。虽然改变后的牙齿表面可能提高切割效率，但这也可能使牙齿结构变弱，更容易断裂。
小损伤，大影响
该研究仅考察了脱落的、非活性的矿化组织牙齿，这意味着无法考虑活体生物体内可能发生的修复过程。“在活的鲨鱼中，情况可能更复杂。它们有可能更快地再矿化或替换受损的牙齿，但在酸化水域中，这样做的能量成本可能会更高，”弗劳内解释说。
黑鳍礁鲨必须一直张着嘴游动才能呼吸，因此牙齿会持续接触海水。研究人员表示，如果海水酸性太强，牙齿会自动受损，尤其是在酸化加剧的情况下。鲍姆指出：“即使是pH值的适度下降，也可能影响那些牙齿替换周期较慢的更敏感物种，或随着时间的推移产生累积效应。”“维持海洋pH值接近当前的平均值8.1，对于捕食者‘工具’的物理完整性可能至关重要。”
此外，该研究仅聚焦于海洋酸化对非活性组织的化学效应。研究人员表示，未来的研究应该考察活体鲨鱼牙齿的变化、其化学结构以及机械韧性。然而，这项研究表明，对于依赖牙齿生存的动物来说，微观层面的损伤可能就足以构成严重问题。“这提醒我们，气候变化的影响会波及整个食物网和生态系统，”鲍姆总结道。